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無機新材料の利用を核とするコンクリート系複合材料・部材・補修補強技術の開拓と展開

研究課題

研究課題/領域番号 16H02376
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 建築構造・材料
研究機関名古屋大学 (2017-2019)
京都大学 (2016)

研究代表者

荒木 慶一  名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (50324653)

研究分担者 Sanjay PAREEK  日本大学, 工学部, 教授 (20287593)
丸山 一平  名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (40363030)
長江 拓也  名古屋大学, 減災連携研究センター, 准教授 (90402932)
久保田 淳  鹿島建設株式会社(技術研究所), 建築構造グループ, 上席研究員 (20443723)
佐々木 智大  国立研究開発法人防災科学技術研究所, その他部局等, 主任研究員 (00773409)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
45,110千円 (直接経費: 34,700千円、間接経費: 10,410千円)
2018年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
2017年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
2016年度: 24,050千円 (直接経費: 18,500千円、間接経費: 5,550千円)
キーワード無機材料 / アルカリ活性化材料 / 形状記憶合金 / 玄武岩繊維 / コンクリート / ジオポリマー / 補修補強
研究成果の概要

本研究では,材料工学と構造工学の融合によりコンクリート構造の低炭素化と災害時機能維持を実現するための新しい材料・部材・補修補強技術の開発に向けた材料開発と基礎的検討を行った。具体的な成果は以下の通り。(1)単結晶形状記憶合金の量産技術を開発した。(2)コンクリート部材中の形状記憶合金の効率的な配置法を見出した。(3)アルカリ活性化材料のミクロ組織と力学特性の関係を明らかにした。(4)アルカリ活性化材料を既存鉄筋コンクリート構造の補修・補強材として利用することの実現性を確認した。(5)玄武岩繊維で補強したコンクリート部材の力学特性と耐火性能を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

学術面:本研究で扱う構造部材や補修補強法の実験データは皆無に近く,特性にも未知の点が多い。特に構造部材の開発は国際的に見ても極めて挑戦的な課題であり,開発に成功すれば建築構造・材料とその周辺分野における大きなブレークスルーとなる可能性を秘めている。
実用面:地球温暖化の深刻化,地震活動の活発化,長引く経済の停滞などの背景の下,コンクリート系構造の低炭素化と災害時機能維持を実現するための高性能で低廉な新しい材料や技術の開発が喫緊の社会的要請となっている。本研究はこの要請に直接応えるものである。

報告書

(4件)
  • 2019 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 5件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (3件)

  • [国際共同研究] University of Western Ontario(カナダ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Western Ontario(カナダ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Nevada at Rino/University of Southern California(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Bath(英国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Reaction, Phases, and Microstructure of Fly Ash-Based Alkali-Activated Materials2019

    • 著者名/発表者名
      Matsuda Akira、Maruyama Ippei、Meawad Amr、Pareek Sanjay、Araki Yoshikazu
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Concrete Technology

      巻: 17 号: 3 ページ: 93-101

    • DOI

      10.3151/jact.17.93

    • NAID

      130007609503

    • ISSN
      1346-8014, 1347-3913
    • 年月日
      2019-03-07
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Adhesion characteristics of geopolymer mortar to concrete and rebars2019

    • 著者名/発表者名
      Pareek Sanjay、Kashima Hiroo、Maruyama Ippei、Araki Yoshikazu
    • 雑誌名

      MATEC Web of Conferences

      巻: 258 ページ: 01012-01012

    • DOI

      10.1051/matecconf/201925801012

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 養生条件及びAl(OH)3の添加量の違いがGPペーストの諸特性に及ぼす影響に関する実験的研究2018

    • 著者名/発表者名
      鹿島大雄、Sanjay PAREEK、丸山一平、荒木慶一
    • 雑誌名

      日本コンクリート工学会年次論文集

      巻: 40 ページ: 1827-1832

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 各種異なる母材及び鉄筋に対するジオポリマーモルタルの付着特性に関する基礎的研究2018

    • 著者名/発表者名
      Sanjay PAREEK、鹿島大雄、丸山一平、荒木慶一
    • 雑誌名

      日本コンクリート工学会年次論文集

      巻: 40 ページ: 1839-1844

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] MICROSTRUCTURE AND ELEMENT COMPOSITION OF AMORPHOUS IN FA-BASED ALKALI ACTIVATED MATERIAL AND GEOPOLYMER2018

    • 著者名/発表者名
      松田明、丸山一平、Sanjay PAREEK、荒木慶一
    • 雑誌名

      日本コンクリート工学会年次論文集

      巻: 40 ページ: 1857-1862

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plastic hinge relocation in reinforced concrete beams using Cu-Al-Mn SMA bars2018

    • 著者名/発表者名
      Pareek S.、Suzuki Y.、Araki Y.、Youssef M.A.、Meshaly M.
    • 雑誌名

      Engineering Structures

      巻: 175 ページ: 765-775

    • DOI

      10.1016/j.engstruct.2018.08.072

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mechanical splicing of superelastic Cu-Al-Mn alloy bars with headed ends2018

    • 著者名/発表者名
      Kise Sumio、Mohebbi Alireza、Saiidi Mehdi Saiid、Omori Toshihiro、Kainuma Ryosuke、Shrestha Kshitij、Araki Yoshikazu
    • 雑誌名

      Smart Materials and Structures

      巻: - 号: 6 ページ: 065025-065025

    • DOI

      10.1088/1361-665x/aabf0d

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ultra-large single crystals by abnormal grain growth2017

    • 著者名/発表者名
      Kusama Tomoe、Omori Toshihiro、Saito Takashi、Kise Sumio、Tanaka Toyonobu、Araki Yoshikazu、Kainuma Ryosuke
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 8 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1038/s41467-017-00383-0

    • NAID

      120006338047

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] REACTION AND RESULTANT PHYSICAL PROPERTIES OF FA-BASED ALKALI ACTIVATED MATERIALS AND GEOPOLYMER CURED AT 80℃2017

    • 著者名/発表者名
      松田明,丸山一平,Sanjay PAREEK,荒木慶一
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 39 ページ: 2041-2046

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 各種離型剤によるジオポリマーモルタルと鋼板の剥離性状に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      鹿島大雄,Sanjay PAREEK,丸山一平,荒木慶一
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 39 ページ: 2053-2058

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 超弾性合金の配筋位置によってヒンジリロケーションしたRC梁の構造性能評価に関する基礎実験2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木裕介,上野拓,パリーク サンジェイ,荒木慶一
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 39 ページ: 1351-1356

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Use of shape-memory alloys in construction: a critical review2016

    • 著者名/発表者名
      Chang Wen-Shao、Araki Yoshikazu
    • 雑誌名

      Proceedings of the Institution of Civil Engineers - Civil Engineering

      巻: 169 号: 2 ページ: 87-95

    • DOI

      10.1680/jcien.15.00010

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Functional Fatigue of Polycrystalline Cu-Al-Mn Superelastic Alloy Bars under Cyclic Tension2016

    • 著者名/発表者名
      K. Shrestha, Y. Araki, T. Kusama, T. Omori, R. Kainuma
    • 雑誌名

      Journal of Materials in Civil Engineering

      巻: 28 号: 5

    • DOI

      10.1061/(asce)mt.1943-5533.0001417

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 超弾性合金の配筋断面にヒンジリロケーションしたRC造部材の構造性能評価に関する実験研究2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木 裕介,喜瀬 純男,PAREEK Sanjay,荒木 慶一
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] bservation of reaction products in FA based alkali activated material and geopolymer using FE-SEM2017

    • 著者名/発表者名
      松田 明,丸山 一平,Pareek Sanjay,荒木 慶一
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] フライアッシュを用いたジオポリマー及びアルカリ活性粉体の生成条件の違いに関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      松田 明,丸山 一平,Pareek Sanjay,荒木 慶一
    • 学会等名
      日本建築学会東海支部
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-10-07  

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